專利名稱：一種平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法。
背景技術(shù)：
我國目前正在著手進(jìn)行國家光網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，計劃在全國范圍內(nèi)普及光纖網(wǎng)絡(luò)，以解決最后一公里語音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合接入。平面光波導(dǎo)分路器是構(gòu)建光纖接入網(wǎng)的核心光器件，起到光功率分配的功能。
平面光波導(dǎo)分路器由平面光波導(dǎo)芯片和光纖陣列組成，所述平面光波導(dǎo)芯片具有一個傾斜的光纖輸入端面，所述光纖陣列具有一個傾斜的光纖輸出端面，傳統(tǒng)的平面光 波導(dǎo)分路器的封裝方法如下(I)耦合對準(zhǔn)的準(zhǔn)備工作先將平面光波導(dǎo)芯片清洗干凈后小心地安裝到波導(dǎo)架上，再將光纖陣列清洗干凈，一端安裝在入射端的精密調(diào)整架上，另一端接上光源(先接6. 328微米的紅光光源，以便初步調(diào)試通光時觀察所用)；(2)借助顯微觀測系統(tǒng)觀察入射端光纖陣列與平面光波導(dǎo)芯片的位置，并通過計算機(jī)指令手動調(diào)整光纖陣列與平面光波導(dǎo)芯片的平行度和端面間隔；(3)打開激光光源，根據(jù)顯微系統(tǒng)觀測到的X軸和Y軸的圖像，并借助平面光波導(dǎo)芯片輸出端的光斑初步判斷入射端光纖陣列與平面光波導(dǎo)芯片的耦合對準(zhǔn)情況，以實(shí)現(xiàn)光纖陣列與平面光波導(dǎo)芯片對接時良好的通光效果；(4)當(dāng)顯微觀測系統(tǒng)觀察到平面光波導(dǎo)芯片輸出端的光斑達(dá)到理想的效果后，移開顯微觀測系統(tǒng)；
(5)將平面光波導(dǎo)芯片輸出端光纖陣列(FA)的第一和第八通道清洗干凈，并用吹氣球吹干，再采用步驟(2)的方法將平面光波導(dǎo)芯片輸出端與光纖陣列連接并初步調(diào)整到合適的位置，然后將其連接到雙通道功率計的兩個探測接口上；(6)將光纖陣列入射端6. 328微米波長的光源切換為I. 310/1. 550微米的光源，啟動光功率搜索程序自動調(diào)整平面光波導(dǎo)芯片輸出端與光纖陣列的位置，使平面光波導(dǎo)芯片出射端接收到的光功率值最大，且兩個采樣通道的光功率值應(yīng)盡量相等(即自動調(diào)整輸出端光纖陣列，使其與平面光波導(dǎo)芯片入射端實(shí)現(xiàn)精確的對準(zhǔn)，從而提高整體的耦合效率)；(7)當(dāng)平面光波導(dǎo)芯片輸出端光纖陣列的光功率值達(dá)到最大且盡量相等后，再進(jìn)行點(diǎn)膠工作；(8)重復(fù)步驟(6)，再次尋找平面光波導(dǎo)芯片輸出端光纖陣列接收到的光功率最大值，以保證點(diǎn)膠后平面光波導(dǎo)芯片與光纖陣列的最佳耦合對準(zhǔn)，并將其固化，完成封裝。由上述傳統(tǒng)的平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法可知，由于該封裝方法是通過光功率反饋形成閉環(huán)控制，采用精密、復(fù)雜的六維調(diào)整對中方法，并利用復(fù)雜的六維精密微調(diào)架、光源、功率計、顯微觀測系統(tǒng)等硬件設(shè)備來完成封裝的，因此，該封裝方法不僅復(fù)雜，封裝難度大，并且需購買大量進(jìn)口精密設(shè)備才能完成,產(chǎn)品的生產(chǎn)成本高,對規(guī)?；a(chǎn)極為不利，而且對接的耦合效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不僅封裝方法簡單可靠、封裝難度小，并且無需購買進(jìn)口精密設(shè)備，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本低，有利于規(guī)模化生產(chǎn)，而且對接的耦合效率和生產(chǎn)效率高的平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用這樣一種平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法，所述平面光波導(dǎo)分路器由平面光波導(dǎo)芯片和光纖陣列組成，所述平面光波導(dǎo)芯片具有一個傾斜的光纖輸入端面，所述光纖陣列具有一個傾斜的光纖輸出端面，該封裝方法按照以下步驟進(jìn)行
a、采用激光打孔機(jī)在所述平面光波導(dǎo)芯片的光纖輸入端面上精確定位打孔，所打孔的數(shù)量為二個且位于光纖的兩側(cè)；
b、采用激光打孔機(jī)在所述光纖陣列的光纖輸出端面上精確定位打孔，所打孔的數(shù)量為二個且位于光纖的兩側(cè)，該光纖輸出端面上所打的二個孔的孔徑以及位于光纖兩側(cè)的位置與所述光纖輸入端面上所打的二個孔的孔徑以及位于光纖兩側(cè)的位置相同；
C、將激光打孔后的平面光波導(dǎo)芯片的光纖輸入端面采用脫脂酒精試紙擦拭干凈，并將 擦拭干凈的平面光波導(dǎo)芯片固定在夾具上，在所述光纖輸入端面上預(yù)點(diǎn)環(huán)氧膠；
d、將激光打孔后的光纖陣列的光纖輸出端面采用脫脂酒精試紙擦拭干凈，并在所述光纖輸出端面上的二個孔內(nèi)分別植入一個導(dǎo)向插針，該導(dǎo)向插針與所述光纖輸出端面上的孔為緊配合；
e、用手對光纖陣列施加推力，將所述光纖輸出端面上的二個導(dǎo)向插針緩慢插入固定在夾具上的所述平面光波導(dǎo)芯片光纖輸入端面上的二個孔內(nèi)，并使所述光纖輸入端面上的環(huán)氧膠充分融合在光纖輸入端面與光纖輸出端面之間，所述導(dǎo)向插針與所述光纖輸入端面上的孔為緊配合；
f、采用紫外線光源對所述融合在光纖輸入端面與光纖輸出端面之間的環(huán)氧膠進(jìn)行固化完成封裝。在本發(fā)明中，所述光纖輸入端面和光纖輸出端面的傾斜角度均為8°。采用上述方法后，本發(fā)明具有以下有益效果
完全摒棄了傳統(tǒng)的采用精密、復(fù)雜的六維調(diào)整對中方法，使復(fù)雜的封裝對準(zhǔn)工藝變?yōu)楹唵蔚氖謩舆B接裝配，大幅度提升了產(chǎn)品加工效率，提高了封裝效率10倍以上，封裝方法簡便可靠，封裝難度小，對接的耦合效率高。封裝過程無需采用進(jìn)口精密設(shè)備，節(jié)省了大量購買進(jìn)口設(shè)備的外匯，大大降低了產(chǎn)品的加工成本，具有重大經(jīng)濟(jì)效益，并為規(guī)?；a(chǎn)提供了有利條件。光纖輸入端面和光纖輸出端面的傾斜角度米用8°的結(jié)構(gòu),這樣平面光波導(dǎo)芯片與光纖陣列耦合后可有效提升回波損耗的指標(biāo)。
以下結(jié)合附圖
對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖I為本發(fā)明a步驟中在平面光波導(dǎo)芯片的光纖輸入端面上打孔的一種示意圖。圖2為本發(fā)明b步驟中在光纖陣列的光纖輸出端面上打孔的一種示意圖。圖3為本發(fā)明d步驟中在光纖輸出端面的二個孔內(nèi)植入導(dǎo)向插針的示意圖。圖4為本發(fā)明平面光波導(dǎo)分路器完成封裝的一種示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖I至5所示的一種平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法，所述平面光波導(dǎo)分路器由平面光波導(dǎo)芯片I和光纖陣列2組成，所述平面光波導(dǎo)芯片I具有一個傾斜的光纖輸入端面I 一 1，所述光纖陣列2具有一個傾斜的光纖輸出端面2 - 1，該封裝方法按照以下步驟進(jìn)行
a、采用常規(guī)的激光打孔機(jī)在所述平面光波導(dǎo)芯片I的光纖輸入端面I一 I上精確定位打孔，所打孔I 一 I 一 I的數(shù)量為二個且位于光纖的兩側(cè)；
b、采用常規(guī)的激光打孔機(jī)在所述光纖陣列2的光纖輸出端面2- I上精確定位打孔，所打孔2 — I 一 I的數(shù)量為二個且位于光纖的兩側(cè)，該光纖輸出端面2 - I上所打的二個孔2 — I一I的孔徑以及位于光纖兩側(cè)的位置與所述光纖輸入端面I一I上所打的二個孔1-1-1的孔徑以及位于光纖兩側(cè)的位置相同；
C、將激光打孔后的平面光波導(dǎo)芯片I的光纖輸入端面I 一 I采用脫脂酒精試紙擦拭干凈，并將擦拭干凈的平面光波導(dǎo)芯片I固定在夾具上，在所述光纖輸入端面I 一 I上預(yù)點(diǎn)環(huán) 氧膠；
d、將激光打孔后的光纖陣列2的光纖輸出端面2- I采用脫脂酒精試紙擦拭干凈，并在所述光纖輸出端面2 — I上的二個孔2 — I - I內(nèi)分別植入一個導(dǎo)向插針3，該導(dǎo)向插針3與所述光纖輸出端面2 - I上的孔2 — I一 I為緊配合；
e、用手對光纖陣列2施加推力，將所述光纖輸出端面2- I上的二個導(dǎo)向插針3緩慢插入固定在夾具上的所述平面光波導(dǎo)芯片I光纖輸入端面I 一 I上的二個孔I 一 I 一 I內(nèi)，并使所述光纖輸入端面I一I上的環(huán)氧膠充分融合在光纖輸入端面I一I與光纖輸出端面
2- I之間，所述導(dǎo)向插針3與所述光纖輸入端面I 一 I上的孔I 一 I 一 I為緊配合；
f、采用紫外線光源對所述融合在光纖輸入端面I一 I與光纖輸出端面2 - I之間的環(huán)氧膠進(jìn)行固化完成封裝。在本發(fā)明中，所述光纖輸入端面I 一 I上所打的二個孔I 一 I 一 I的孔徑以及所述光纖輸出端面2 - I上所打的二個孔2 — I 一 I的孔徑優(yōu)選為2 6毫米，孔深優(yōu)選為10 15暈米，孔I 一 I 一 I優(yōu)選對稱地設(shè)置在光纖輸入端面I 一 I上光纖的縱向兩側(cè)，當(dāng)然，孔I 一 I 一 I也可在光纖的上下兩側(cè)；孔2 — I 一 I優(yōu)選對稱地設(shè)置在光纖輸出端面2 —I上光纖的縱向兩側(cè)，當(dāng)然，孔2 — I一 I也可在光纖的上下兩側(cè)。所述導(dǎo)向插針3的直徑優(yōu)選為2. 02 6. 02毫米，長度為19 29毫米。在本發(fā)明的c步驟中，所述的夾具可采用常規(guī)的簡易夾具，例如可使用一角鐵，通過壓板或緊定螺釘將擦拭干凈的平面光波導(dǎo)芯片I固定在所述角鐵上；在本發(fā)明的e步驟中，當(dāng)用手對光纖陣列2施加推力，在操作時，可用手在光纖陣列2的尾部即多芯光纖帶4的一側(cè)施加向前推力，從而使光纖輸出端面2 — I與光纖輸入端面I 一 I相貼合時，只需用力推壓或反復(fù)推壓幾次光纖陣列2，則可使所述光纖輸入端面I一 I上的環(huán)氧膠能充分融合在光纖輸入端面I 一 I與光纖輸出端面2 - I之間。本發(fā)明的光纖輸入端面I 一 I和光纖輸出端面2 - I的傾斜角度優(yōu)選均為8°，這樣平面光波導(dǎo)芯片I與光纖陣列2耦合后可有效提升回波損耗的指標(biāo)。經(jīng)過試用，本發(fā)明的封裝方法簡單可靠，產(chǎn)品合格率高，徹底顛覆了傳統(tǒng)平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法，完全摒棄了原有復(fù)雜的封裝設(shè)備及封裝工藝，大大降低了封裝難度，大幅度提升了產(chǎn)品加工效率，降低了產(chǎn)品的加工成本，使復(fù)雜的封裝對準(zhǔn)工藝變?yōu)楹唵蔚氖謩舆B接裝配，提高封裝效率10倍以上，具有重大經(jīng)濟(jì)效益，取得了良好的效果。
權(quán)利要求
1.一種平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法，所述平面光波導(dǎo)分路器由平面光波導(dǎo)芯片(I)和光纖陣列(2)組成，所述平面光波導(dǎo)芯片(I)具有一個傾斜的光纖輸入端面(I - 1)，所述光纖陣列(2)具有一個傾斜的光纖輸出端面(2 — I),其特征在于該封裝方法按照以下步驟進(jìn)行 a、采用激光打孔機(jī)在所述平面光波導(dǎo)芯片(I)的光纖輸入端面(I- I)上精確定位打孔，所打孔(I -1-1)的數(shù)量為二個且位于光纖的 兩側(cè)； b、采用激光打孔機(jī)在所述光纖陣列(2)的光纖輸出端面(2- I)上精確定位打孔，所打孔(2 - I - I)的數(shù)量為二個且位于光纖的兩側(cè)，該光纖輸出端面(2 - I)上所打的二個孔(2-1-1)的孔徑以及位于光纖兩側(cè)的位置與所述光纖輸入端面(I - I)上所打的二個孔(I 一 I 一 I)的孔徑以及位于光纖兩側(cè)的位置相同； C、將激光打孔后的平面光波導(dǎo)芯片(I)的光纖輸入端面(I - I)采用脫脂酒精試紙擦拭干凈，并將擦拭干凈的平面光波導(dǎo)芯片(I)固定在夾具上，在所述光纖輸入端面(I - D上預(yù)點(diǎn)環(huán)氧膠； d、將激光打孔后的光纖陣列(2)的光纖輸出端面(2- I)采用脫脂酒精試紙擦拭干凈，并在所述光纖輸出端面(2 — I)上的二個孔(2 — 1 — 1)內(nèi)分別植入一個導(dǎo)向插針(3),該導(dǎo)向插針(3)與所述光纖輸出端面(2 - I)上的孔(2 -1-1)為緊配合； e、用手對光纖陣列(2)施加推力，將所述光纖輸出端面(2- I)上的二個導(dǎo)向插針(3)緩慢插入固定在夾具上的所述平面光波導(dǎo)芯片(I)光纖輸入端面(I - I)上的二個孔(I -I - I)內(nèi)，并使所述光纖輸入端面(I - I)上的環(huán)氧膠充分融合在光纖輸入端面(I - I)與光纖輸出端面(2 — I)之間，所述導(dǎo)向插針(3)與所述光纖輸入端面(I - I)上的孔(I -1 — 1)為緊配合； f、采用紫外線光源對所述融合在光纖輸入端面(I- I)與光纖輸出端面(2 - I)之間的環(huán)氧膠進(jìn)行固化完成封裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法，其特征在于所述光纖輸入端面(I - I)和光纖輸出端面(2 — I)的傾斜角度均為8°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平面光波導(dǎo)分路器的封裝方法，包括在平面光波導(dǎo)芯片的光纖輸入端面上精確定位打孔，在光纖陣列的光纖輸出端面上精確定位打孔，將激光打孔后的光纖輸入端面采用脫脂酒精試紙擦拭干凈并預(yù)點(diǎn)環(huán)氧膠，將激光打孔后的光纖輸出端面采用脫脂酒精試紙擦拭干凈并在孔內(nèi)植入導(dǎo)向插針，用手對光纖陣列施加推力，將光纖輸出端面上的導(dǎo)向插針插入光纖輸入端面上的孔內(nèi)，并使光纖輸入端面上的環(huán)氧膠充分融合在光纖輸入端面與光纖輸出端面之間，采用紫外線光源對融合在光纖輸入端面與光纖輸出端面之間的環(huán)氧膠進(jìn)行固化完成封裝。本發(fā)明的封裝方法簡單可靠，封裝難度小，對接的耦合效率和產(chǎn)品合格率高，生產(chǎn)成本低，適合在光纖領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
文檔編號G02B6/125GK102736175SQ20121024100
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者朱鈺, 王艾寧 申請人:常州市新盛電器有限公司